Aplicação de razão 87Sr/86Sr e geoquímica em mármores do Escudo Sul-Rio-Grandense

Abstract

O Escudo Sul-Rio-Grandense, importante elemento da geologia do sul do Brasil, possui, em seus diferentes domínios geotectônicos, ocorrências de mármores que foram relativamente pouco estudadas. Sabendo da importância dessas rochas para um maior entendimento da estratigrafia, do contexto de formação e evolução regional, foram escolhidas quatro pedreiras em dois domínios geotectônicos distintos: Fida, Mudador e Inducal na região de Caçapava do Sul (RS) – Terreno São Gabriel – e Matarazzo na região de Arroio Grande (RS) – Batólito Pelotas. A metodologia empregada no trabalho incluiu análises de petrografia, geoquímica e isótopos de Sr, aplicadas em 38 amostras dentre as 91 coletadas nas quatro áreas de estudo. A classificação das rochas através dos resultados da análise petrográfica foi aprimorada com os dados geoquímicos, especialmente quanto aos teores de MgO, SiO2 e CaO e sua distribuição. Nos mármores de Caçapava do Sul, há predomínio de dolomita, corroborado pelo teor de MgO (17,66 a 21,52%) e classificados como dolomíticos. Na região de Arroio Grande, domina calcita, com concentrações de MgO entre 0,44 e 0,54% e os mármores são classificados como calcíticos. Os teores de CaO ficaram entre 26,24 e 31,59% nos mármores de Caçapava do Sul e entre 51,37 e 53,24% no mármore de Arroio Grande, complementando a afirmação anterior. Essa diferença foi percebida também nos resultados dos ETRs, tanto na avaliação do comportamento geral destes elementos, quanto na avaliação de anomalias individuais (Ce e Eu), que indicaram componente marinho nos mármores Matarazzo e presença de processos envolvendo contribuição de fluidos hidrotermais nas rochas Fida e Inducal. Essa contribuição de fluidos posteriores e não originais foi observada, também, com a avaliação das razões Mn/Sr, Sr/Ca e os teores de MnO e Sr. As razões 87Sr/86Sr variam entre 0,704 e 0,713 para os mármores Fida; 0,709 e 0,714 para Mudador; 0,705 e 0,709 para Inducal e 0,7060 e 0,7067 para Matarazzo. O mármore Matarazzo é o que possui os valores mais próximos da composição original, sendo o que possui o resultado original mais confiável; o mármore Inducal apresenta resultados que demonstram composição original questionável, mas ainda dentro do campo aceitável pela literatura; e as rochas Fida e Mudador não apresentaram condições confiáveis nesse sentido. Os resultados interpretados sugerem que a formação dos mármores de Arroio Grande ocorreu entre 900 e 850 Ma e Caçapava do Sul entre 800 e 750 Ma, em ambientes deposicionais distintos.

The Sul-Rio-Grandense Shield is an important element of southern Brazil geology. It includes few known marble occurrences in its geotectonic domains. In order to understand better the local stratigraphy, geological setting and regional evolution, four quarries were selected in two distinct geotectonic domains: Fida, Mudador and Inducal quarries located at around Caçapava do Sul (RS) city– São Gabriel Terrain –; Matarazzo quarry at around Arroio Grande (RS) region – Pelotas Batholith. Methodology includes petrography, geochemistry and Sr isotopes analysis, applied in 38 samples from 91 collected in four studied areas. Rocks classification through the results of petrographic analysis was enhanced by geochemistry data, especially when it comes to MgO, SiO2 and CaO contents and their distribution. Caçapava do Sul marbles show dolomite predominance, since this data is corroborated by the MgO content (17.66 to 21.52%) and it is classified as dolomitic. At the Arroio Grande region, calcite prevails, and the MgO content ranges between 0.44 and 0.54% and the marbles are classified as calcitic. Caçapava do Sul marbles include CaO contents ranging between 26.24 and 31.59% whereas Arroio Grande marble ranges between 51.37 and 53.24%, complementing the previous statement. This difference was also observed in the REE’s results, as much in evaluation of the general behavior of these elements as in evaluation of individual anomalies (Ce and Eu), which indicate a marine component on Matarazzo marbles and the presence of processes involving contribution of hydrothermal fluids on Fida and Inducal rocks. This contribution of posterior fluids and non original fluids was also observed with the evaluation of Mn/Sr, Sr/Ca ratios and MnO and Sr contents. The 87Sr/86Sr ratios range from 0.704 to 0.713 on the Fida marbles; 0.709 to 0.714 on Mudador; 0.705 to 0.790 on Inducal and from 0.7060 to 0.7067 on Matarazzo. Matarazzo marble is the only rock that has the closest values compared to the original composition, and it is only one that has the most reliable original result; Inducal marble shows results that demonstrate dubious values when compared to original composition, but still within the acceptable field according to the literature; Fida and Mudador rocks do not present reliable conditions in this regard. Interpreted results suggest that Arroio Grande marbles were generated between 900 and 850 Ma whereas Caçapava do Sul marbles between 800 and 750 Ma. Both of them were developed under different depositional environments.